提高铸铁机铸铁脱模率
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【摘 要】八钢公司新区铸铁机为双链带滚轮固定式，自2008年5月竣工投产以来，铸铁罐铁脱模率一直很低，严重制约着铸铁机的产能发挥。对铸铁机存在问题进行考察分析，优化铸铁模结构，提高铸铁脱模率，为减轻职工劳动强度、节约罐铁铸造时间、确保铸铁机产能发挥提供保障。
1.问题的提出和重要性
铸铁机，是将铁水连续铸造铁块的设备，它是一台倾斜向上的装有许多铁模和链板的循环链带，它环绕着上下两端的星形大齿轮运转，上面的星形大齿轮为传动轮，由电动机带动，下端的星形大齿轮为导向轮，其轴承位置可以移动，以便调节链带的松紧度。在冶金工艺中铸铁机扮演着与炼钢同等重要的角色。
铸铁作业工艺流程：机车将260t混铁车从高炉运行至铸铁机室，由自身的倾翻机构将260t鱼雷罐倾翻到铁水溜槽流入双链辊轮固定式铸铁机铁模内，在链带移动时，将冷却水喷淋在铁模上，促使铁水凝固。为便于铁块脱模，在铸铁机运行时在下方连续向铁模进行喷浆。喷浆原料为煤粉及石灰浆。铁块在机后星轮处脱落，由溜槽直接滑入铁块板车，由卷扬将平板车移动至堆场。采用天车电磁吸盘将生铁块吸出，或就地堆放或装汽车外运。
八钢新区铸铁机与新区两座2500m3高炉相比，在冶炼工艺过程中起着同等重要的作用。炼钢作为炼铁的下一道工序，一旦出现问题，铸铁机的产能就直接影响高炉炼铁量。铸铁机有问题，高炉就被迫修风停产。
2.存在问题及原因分析
2.1 存在问题
由铸铁工艺流程可知，铸铁的关键环节在于链带运行铸铁，运行铸铁的铸铁模出现问题，导致铸铁块不能正常的脱离铸铁模，通过对新区铸铁机2009年6月10罐铁铸造时间和脱模数量进行统计及分析后，得出清理粘模时间与脱模率成反比的关系，铸铁脱模率一直很低，平均86.12%。铸铁工要用大量的时间清理粘铁，降低了铸铁作业率，加重了铸铁工的劳动强度，延长了罐铁铸造时间，严重制约了铸铁机产能的发挥。
2.2 原因分析
通过对新区铸铁机现场调查，得出导致铸铁脱模率低的原因：
（1） 如图1所示，铸铁模有5个格挡，铸出铁块小，铁块和铸铁模接触面积大，给铸铁块与铸铁模脱离增加了阻力。
（2） 铸铁模热容量小，在经过二次喷浆时，自身的热量不能使铸铁模二次接铁时处于烘干状态，铸铁模中残留的浆液会因受铁，迅速变为气体，当气体不能释放时就会膨胀爆炸，剧烈的爆炸导致铸铁模产生裂纹，铁水渗入铸铁模裂纹中，经过冷却后凝固生根，使铸铁块粘附在铸铁模上。
（3）经过对铸铁过程中喷浆现状的调查，发现制浆石灰加入量时多时少，没有配比标准。铸铁模喷浆的多少，直接影响着铸铁块与铸铁模的分离，喷浆在铸铁工艺过程中的作用就在于此。喷浆与脱模率存在正比关系。
3.制定对策实施改进
通过对铸铁现场的反复勘查，和对铸铁模结构及喷浆现状的比对分析，结合其他钢铁企业的改造经验，确定铸铁模结构改进措施和喷浆配比标准：
（1）减少铸铁模格挡，增加铁块重量，减小铁块与铸铁模接触面积。如图2所示，铸铁模格挡由5个减至2个，铁块重量由8kg增至20kg，接触面积减少3000平方毫米。
（2）增大铸铁模热容量，消除裂纹。铸铁模重量由120kg增至130kg，热容量由原来的120ct增至130ct。 已知铁的比热容c=0.46×103J/（kg・℃），假设温度变化t≈500℃，则可计算出铸铁模热容量由27600000 J增加到29900000 J。
（3）试验喷浆配比效果，制定配比标准。经过多次试验确定喷浆配比为：石灰：水=500kg：3000kg，即，喷浆浓度为500/3500=14%，铸铁模粘浆厚度≥1mm。
4.改进效果检验分析
对策实施后，分批次对在线的150件改型铸铁模随机调查统计，优化后铸铁模无裂纹；罐铁脱模率达到100%，脱模效果明显提高。
通过对铸铁模结构的优化和喷浆配比的制定，不但提高了铸铁脱模率，缩短了铸铁时间，还降低铲车的使用率，连续铸铁时，由每天使用4小时降低到每周使用4小时，降低了职工的劳动强度，提高率职工铸铁的积极性，同时还减少了人机接触的频次，降低了安全事故发生率，为职工的人身安全提供了保障。
5.结束语
通过对八钢新区铸铁机存在问题进行调查研究、深究原因，制定切实可行的改进措施，优化铸铁模结构，确定喷浆配比标准，提高铸铁脱模率，为减轻职工劳动强度、节约罐铁铸造时间、确保铸铁机产能发挥打下了坚实的基础。
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[10]濮良贵 纪名刚主编.机械设计. 北京：高等教育出版社，2001
作者简介：
白强，男，本科，助理工程师，从事设备管理。
陈向东，男，大专，技师，从事设备管理。